Europese themaroute transport

De industriële revolutie had al vroeg een radicale verandering van het transportwezen tot gevolg – en daarna dreven de nieuwe, stampende stoomschepen en stomende locomotieven op hun beurt de industrialisatie weer aan. De verandering begon bij de waterwegen, die eeuwenlang in het goederenvervoer de beste methode waren gebleken. In de Britse textielregio Lancashire, een van de bakermatten van het industriële tijdperk, werd in 1761 het Bridgewater-kanaal geopend dat het florerende Manchester van kolen voorzag. Spoedig volgden andere kanalen zodat brandstof voor textielfabrieken en ijzersmelterijen naar alle belangrijke steden kon worden vervoerd.

De revolutie in het transportwezen was te danken aan de stoommachine: eerste pogingen stammen uit 1690 toen de Franse natuurkundige Denis Papin al een door stoom aangedreven boot met schoepenraderen ontwierp. Pas 100 jaar later vonden zowel in Frankrijk als ook in Groot-Brittannië praktische experimenten plaats, en uiteindelijk bouwde de Amerikaan Robert Fulton de eerste stoomboot, nog voordat de eerste locomotief zou rollen: de ‘Clermont’, een schip met geringe diepgang met twee reusachtige schoepenraderen en een stoommachine, voer in 1807 op de rivier de Hudson.

In 1827 verwierf de Oostenrijkse boswachter Joseph Ressel een patent op de uitvinding van de scheepsschroef. Deze won terrein nadat de ‘Great Britain’ in 1845 de Atlantische Oceaan was overgestoken, aangedreven door een circa 5 meter hoge schroef. Bovendien stopte men er geleidelijk aan mee om houten schepen te bouwen: ijzeren rompen bleken goedkoper, konden meer lading opnemen en waren tegen een ruwere zeegang bestand. De ijzersmelterij kreeg hierdoor een gigantische nieuwe markt.

De andere grote aanzet voor de industrialisatie ging uit van de spoorwegen. Hun begintijd lag in de mijnbouw waar de transportwagens al lang op houten rails liepen. Rond het midden van de 18^e eeuw reden paardenwagons op compleet ijzeren rails, ook bovengronds. De eerste stoomaandrijving voor een auto realiseerde de Franse artillerieofficier Nicholas Cugnot rond 1770, de Brit Richard Trevithick volgde: hij zette zijn vaartuig echter op de rails en in 1803 rolde in Coalbrookdale de eerste mijnlocomotief. George Stephenson ontwikkelde daaruit het klassieke model van de stoomlocomotief: achterop werkten de machinisten en stokers, voor hen ligt een grote stoomketel, daarin een groot aantal horizontale verwarmingsbuizen en met de rookafvoer voorop. Daaronder zijn er aan beide kanten stoomcilinders en zuigers bevestigd, die direct met de wielen zijn verbonden.

Stephenson bouwde in 1825 in Engeland ook het eerste spoorwegtraject. Daarna werd het traject Manchester-Liverpool geopend, de hoofdroute voor de katoenindustrie, en de spoorwegbouwhausse mondde uit in een explosieve groei van de gehele Britse economie.

Toen de ‘spoorwegmanie’ begon af te nemen, kwam de ontwikkeling van nieuwe krachtmachines op gang die uiteindelijk tot de revolutie van het wegverkeer zou leiden – echter, nu vooral op het continent en in de VS. De uitvinders gingen uit van de nadelen van de stoommachine: deze verloor veel energie omdat de stoom in de ketel werd opgewekt maar los hiervan in de werkcilinder werd gebruikt. Men testte daarom machines, waarbij de verbranding direct in de werkcilinder plaatsvond. Als brandstof lag gas uit steenkool voor de hand dat op veel plaatsen voor de verlichting werd gebruikt. De eerste in de praktijk deugdelijke gasmachine werd in 1859 door de Luxemburger Étienne Lenoir gebouwd: hij liet een explosief mengsel van gas en lucht in een liggende cilinder blazen, om beurten links en rechts van de zuiger, en door een elektrische vonk ontsteken. Aangezien zowel de mechanische belasting als ook het verbruik zeer hoog waren, brak pas de verbrandingskrachtmachine uit 1876 van de Duitse koopman Nikolaus August Otto werkelijk door.

Otto’s baanbrekende idee was het viertaktprincipe: eerst zoog de zuiger een mengsel van gas en lucht de cilinder in, dan schuift hij omhoog en verdicht het mengsel. Daarna volgt een elektrische ontsteking en het expanderende gas drijft de zuiger weer naar beneden. Ten slotte stijgt de zuiger weer en schuift het verbrandingsgas uit de cilinder.

Grotere efficiëntie werd er echter met de krachtmachine van de Duitse machinebouwer Rudolf Diesel bereikt die op de thermodynamische ideeën van de Franse natuurkundige Sadi Carnot baseerde. Zijn motor zoog pure lucht de cilinder in, die sterker kan worden verdicht dan een mengsel en die daarbij zeer warm wordt. Pas daarna wordt de brandstof geïnjecteerd.

Bij de hoge temperatuur ontsteekt deze zich vanzelf en drijft, net als in de ottomotor, de zuiger aan. Deze machine, voorgesteld in 1897, bleek duurzaam en zuinig te zijn. Men kon er ook een vermogen van meerdere duizenden PS bereiken, zodat ze de stoommachines in kleine krachtcentrales kon vervangen en spoedig ook in schepen kon worden ingebouwd. De hoge verdichting vereiste echter wel een robuuste bouwwijze, zodat de motor voor locomotieven en auto’s lange tijd te zwaar zou blijven.

In de jaren 1870 ontdekte men dat aardolieproducten als brandstof voor krachtmachines konden dienen omdat ze goed konden worden vergast: de zware oliedelen in dieselmotoren en de lichte in ottomotoren. Met dit alternatief voor koolgas was men niet meer aan een stationaire aansluiting op het gas gebonden: de zegetocht van nieuwe mobiele verbrandingskrachtmachines stond niets meer in de weg.

De viertaktmotor van Otto werd in 1885 voor het eerst voor de voortbeweging gebruikt: in een wagen met drie wielen van de uit Mannheim afkomstige constructeur Carl Benz en een houten motorfiets van Gottfried Daimler en Wilhelm Maybach. Deze beide Duitse ingenieurs stelden in het jaar daarna de eerste auto op vier wielen voor die ze uit een koets hadden ontwikkeld. Hij werd door een motor met een cilinder met een inhoud van 500 cc en een vermogen van 1,5 PS aangedreven. De voertuigen wonnen terrein op de Franse markt; immers, daar namen grote machinebouw- en montagebedrijven de autoproductie op zich: dankzij producenten als Peugeot, Panhard & Levassor en Renault ontstond in Frankrijk rond de eeuwwisseling de eerste autohausse.

Verbeteringen maakten het autorijden comfortabeler: in 1888 de banden die met lucht werden gevuld, door de Ierse dierenarts John Boyd Dunlop eerst voor fietsen ontwikkeld, in 1902 de bougies van het Duitse bedrijf Robert Bosch en in 1911 in de VS de elektrische starter. Als baanbrekend voorbeeld van een auto geldt de ‘Mercedes’ van Maybach uit 1901: een auto met een viertaktmotor met vier cilinders, met 35 PS en met een snelheid van 72 km/uur.

De autoproductie was in de industrielanden reeds een belangrijke economietak geworden, toen Henry Ford de massamarkt toegankelijk maakte. Hij liet doelgericht een goedkope, voor het dagelijks gebruik geschikte auto voor de boeren in het Amerikaanse westen bouwen: de T-Ford. Met de zeer snel stijgende verkoopcijfers ging een revolutie in de productiewijze gepaard: reeds in 1911 was men in de Britse vestiging van Ford in Manchester met de serieproductie begonnen en vanaf 1914 werd er in de hele Ford-fabriek in Detroit aan de lopende band gewerkt.